軋鋼生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能(1)課件

軋鋼系統(tǒng)節(jié)能

1可編輯版1、軋鋼生產(chǎn)能耗現(xiàn)狀2、加熱爐節(jié)能3、電機(jī)節(jié)電技術(shù)4、水泵節(jié)能技術(shù)5、潤(rùn)滑油節(jié)能技術(shù)6、冷卻塔渦輪風(fēng)機(jī)7、潤(rùn)滑軋制技術(shù)8、LED照明節(jié)電9、軋鋼自動(dòng)化2可編輯版1.軋鋼生產(chǎn)能耗現(xiàn)狀我國(guó)鋼鐵工業(yè)能耗大約占全國(guó)總能耗的12%,而軋鋼能耗約占鋼鐵工業(yè)能耗的13-20%，而隨著鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量和品種的升級(jí)，軋鋼工序能耗在不斷增加。3可編輯版在軋鋼工序能耗結(jié)構(gòu)中，分燃耗、電耗、蒸汽、回收能源和其他介質(zhì)能耗，其他介質(zhì)能耗包括水、壓縮空氣、氧氣和氮?dú)獾认?。某企業(yè)軋鋼工序能耗構(gòu)成及比例如表2所示。

由表可知，燃耗占軋鋼工序能耗比重的65％~70％，而電耗占25％~33％。故降低軋鋼工序能耗應(yīng)以降低燃耗為主，即降低軋鋼加熱爐燃耗；其次降低電耗。同時(shí)，上述三種軋鋼產(chǎn)品工序能耗中，型材產(chǎn)品由于軋制過(guò)程簡(jiǎn)單，鋼坯加熱溫度較低，燃耗和電耗最低；而帶材與型材相比，軋制工序增多，電耗較高；板材由于鋼坯出爐溫度高，其燃耗最高。4可編輯版

在鋼鐵生產(chǎn)各個(gè)工序中，軋鋼工序能耗占第二位，加熱爐的熱效率平均僅為35%左右，其燃耗占軋鋼總能耗的60~70%，可見(jiàn)通過(guò)提高加熱爐的熱效率，降低爐子的惰性，搞好節(jié)能工作還有很大的潛力。5可編輯版2、加熱爐節(jié)能技術(shù)

加熱爐能源浪費(fèi)：1）是煙氣帶走熱量；2）是冷卻水帶走熱量；3）是爐體散熱4）板坯溫降6可編輯版。7可編輯版加熱爐的主要作用是加熱鋼坯，熱量主要消耗在加熱鋼坯上。加熱爐的工作者們圍繞著加熱爐的工藝過(guò)程和熱量流動(dòng)方向?qū)訜釥t的節(jié)能進(jìn)行了不斷的研究探索，取得顯著成果并成功的應(yīng)用于我們的生產(chǎn)實(shí)踐8可編輯版2.1加熱爐節(jié)能方法1）科學(xué)合理的爐型結(jié)構(gòu)2）采用先進(jìn)的燃燒設(shè)備，包括如下全熱

風(fēng)噴咀

3）耐火材料

4）連鑄坯熱送熱裝技術(shù)、薄板坯連鑄連軋技術(shù)5）計(jì)算機(jī)控制

9可編輯版2.2蓄熱式燃燒技術(shù)

降低排煙溫度是主要的節(jié)能手段，也是節(jié)能工作者首先研究實(shí)踐的方向。

蓄熱式燃燒技術(shù)具有高效余熱回收、高溫預(yù)熱空氣及低NOX排放等優(yōu)點(diǎn)。近年在我國(guó)軋鋼加熱爐上推廣應(yīng)用發(fā)展迅猛，是國(guó)內(nèi)目前普遍推廣的節(jié)能環(huán)保新技術(shù)。采用蓄熱式燃燒技術(shù)，與無(wú)余熱回收的加熱爐相比，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能40％以上；與換熱器預(yù)熱技術(shù)比較，可實(shí)現(xiàn)10％~20％的節(jié)能潛力。中國(guó)采取蓄熱燃燒技術(shù)的加熱爐也不少于400余座。但是從近年蓄熱式加熱爐的能耗統(tǒng)計(jì)上看，其節(jié)能優(yōu)勢(shì)并不突出，甚至有同行提出該技術(shù)節(jié)能不節(jié)錢的看法，該技術(shù)近年在歐洲推廣應(yīng)用案例已大幅下降。不過(guò)，采用雙蓄熱（同時(shí)預(yù)熱煤氣和助燃空氣溫度1000℃以上）技術(shù)的加熱爐在利用富余高爐煤氣方面的確很有效，效率高于70％，節(jié)能效果顯著，值得推廣應(yīng)用。10可編輯版11可編輯版12可編輯版13可編輯版14可編輯版

蓄熱式加熱爐技術(shù)的核心是高風(fēng)溫燃燒技術(shù)，它具有高效煙氣余熱回收(排煙溫度低于150℃)，高預(yù)熱空氣溫度(空氣預(yù)熱溫度高于800℃)和低NOx排放等多重優(yōu)越性。

采用蓄熱式加熱爐技術(shù)，具有如下優(yōu)點(diǎn)：可將加熱爐排放的高溫?zé)煔饨抵?50℃以下，熱回收率達(dá)80%以上，節(jié)能30%以上；可將煤氣和空氣預(yù)熱到1000℃以上；加熱能力提高，生產(chǎn)效率可提高10%～15%；減少氧化燒損，使氧化燒損小于0.7%；有害廢氣量(如CO2、NOx、SOx等)的排放大大減少。15可編輯版2.3節(jié)能涂料

減少爐體散熱

節(jié)能涂料利用遠(yuǎn)紅外輻射原理，將涂料噴涂在各種高溫窖爐的耐火材料表面，提高光譜發(fā)射率，增強(qiáng)爐膛換熱，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能5％~10％的節(jié)能效果。

它具有保護(hù)爐襯表面、延長(zhǎng)爐子使用壽命、提高爐子熱效率，縮短烘爐時(shí)間、提高被加熱件的加熱速度和爐子作業(yè)率等特點(diǎn)。

該涂料技術(shù)早在1980年就開(kāi)始推廣使用。近年的節(jié)能涂料有如日本CRC公司的H.R.C輻射涂料，英國(guó)CRC公司ET-4型紅外輻射涂料，國(guó)內(nèi)山東慧敏公司“杰能王”微納米高溫遠(yuǎn)紅外節(jié)能涂料，湖南婁底新材料實(shí)驗(yàn)工廠生產(chǎn)的高溫遠(yuǎn)紅外涂料等。目前國(guó)內(nèi)不少軋鋼加熱爐都使用過(guò)此類節(jié)能涂料。16可編輯版陶瓷耐高溫遠(yuǎn)紅外輻射涂料工業(yè)節(jié)能涂料，耐溫可以達(dá)到1800℃，涂層導(dǎo)熱系數(shù)都只有0.03W/m.K，能有效抑制并屏蔽紅外線的輻射熱和熱量的傳導(dǎo)，隔熱保溫抑制效率可達(dá)90％左右。可以在高溫氣體（煙氣）、火中、高溫液體（海水、污水）環(huán)境中保護(hù)基體耐防腐、抗氧化、封閉保護(hù)等作用。17可編輯版2.4減少冷卻水帶走的熱量，

步進(jìn)爐和汽化冷卻技術(shù)

步進(jìn)爐不僅可以減少鋼坯加熱時(shí)間，降低氧化燒損，而且操作靈活，是軋鋼加熱爐的發(fā)展方向。汽化冷卻不僅可以減少軋鋼用水，而且可以生產(chǎn)蒸汽進(jìn)行回收利用，具有一定的節(jié)能效果，在近年新建加熱爐上逐步推廣應(yīng)用。18可編輯版19可編輯版20可編輯版21可編輯版2.5連鑄坯熱送熱裝技術(shù)

薄板坯連鑄連軋技術(shù)22可編輯版連鑄坯熱送熱裝技術(shù)是指在400℃以上溫度裝爐或先放入保溫裝置，協(xié)調(diào)連鑄與軋鋼生產(chǎn)節(jié)奏，然后待機(jī)裝入加熱爐。在軋鋼采用的新技術(shù)中熱送熱裝效益明顯，主要表現(xiàn)在：大幅度降低加熱爐燃耗，減少燒損量，提高成材率，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期等。我國(guó)20世紀(jì)80年代后期開(kāi)始首先在武鋼進(jìn)行熱送熱裝試驗(yàn)，90年代寶鋼、鞍鋼等在板帶軋制中試驗(yàn)，并逐步采用了熱送熱裝技術(shù)。90年代中期以后我國(guó)棒線材大量采用了熱送熱裝技術(shù)，但是距日本和一些歐美國(guó)家的水平還有較大的差距。

根據(jù)國(guó)內(nèi)目前的實(shí)際情況分析，需要繼續(xù)推廣該技術(shù)，己經(jīng)采用的軋機(jī)應(yīng)當(dāng)在提高水平上下功夫。通過(guò)加強(qiáng)管理保證該技術(shù)的連續(xù)使用，不斷提高熱裝率和提高熱裝溫度，同時(shí)進(jìn)行必要的攻關(guān)，解決由于采用熱裝技術(shù)以后，產(chǎn)生的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定問(wèn)題23可編輯版

薄板坯連鑄連軋是20世紀(jì)80年代末實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的新技術(shù)，是鋼鐵生產(chǎn)近年來(lái)最重要的技術(shù)進(jìn)步之一。采用薄板坯連鑄連軋工藝與傳統(tǒng)鋼材生產(chǎn)技術(shù)相比，加熱能耗是常規(guī)流程的40%。24可編輯版3、電機(jī)節(jié)能技術(shù)

我國(guó)80％以上電機(jī)產(chǎn)品與國(guó)外先進(jìn)水平相比，效率低2％~3％。電機(jī)變頻調(diào)速的原理是通過(guò)降低電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)其減少輸入功率，降低電力消耗的目標(biāo)。

軋鋼系統(tǒng)有軋機(jī)（包括粗軋機(jī)、精軋機(jī)）、輥道、風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備，驅(qū)動(dòng)設(shè)備能源消耗為電耗，故電機(jī)選擇是關(guān)鍵。在電機(jī)設(shè)計(jì)中應(yīng)避免大馬拉小車，進(jìn)行電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)，在運(yùn)行過(guò)程主要采用變頻調(diào)速技術(shù)，通過(guò)電機(jī)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)節(jié)電20％~40％，效果顯著。25可編輯版

為了保證生產(chǎn)的可靠性，各種生產(chǎn)機(jī)械在設(shè)計(jì)配用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí)，都留有一定的富余量。當(dāng)電機(jī)不能在滿負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，除達(dá)到動(dòng)力驅(qū)動(dòng)要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費(fèi)。風(fēng)機(jī)、泵類等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過(guò)調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門(mén)開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量，其輸入功率大，且大量的能源消耗在擋板、閥門(mén)的截流過(guò)程中。當(dāng)使用變頻調(diào)速時(shí)，如果流量要求減小，通過(guò)降低泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速即可滿足要求。一般風(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載消耗能量和轉(zhuǎn)速的立方成正比，具體可以通過(guò)VarSuv節(jié)能計(jì)算器得出。一般經(jīng)驗(yàn)數(shù)值節(jié)能比例可以達(dá)到30-50%左右。26可編輯版4、水泵節(jié)能技術(shù)把葉輪內(nèi)部的三元立體空間無(wú)限地分割，通過(guò)對(duì)葉輪流道內(nèi)的各工作點(diǎn)的分析，建立起完整、真實(shí)的葉輪內(nèi)流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)這一方法，對(duì)葉輪流道分析可以做到最準(zhǔn)確，反映流體的流場(chǎng)、壓力分布也最接近實(shí)際。葉輪出口為射流和尾跡(漩渦)的流動(dòng)特征，在設(shè)計(jì)計(jì)算中得以體現(xiàn)，從而使水泵的能源利用明現(xiàn)提高。27可編輯版5、潤(rùn)滑油節(jié)能技術(shù)

抗磨修復(fù)（ARG）動(dòng)力因子轉(zhuǎn)換技術(shù)工作原理：

抗磨修復(fù)(ARG)動(dòng)力因子含有銅、鋅、鎢、鈣、鉬......等成份，經(jīng)化學(xué)的方式，使它們形成一個(gè)超金微?；瘜W(xué)物。通過(guò)以潤(rùn)滑油作為載體，在齒輪、軸承、導(dǎo)軌等部位的磨損、劃傷、凹陷、裂紋等處形成聚積，與原來(lái)磨損后暴露出的純凈金屬材料原子及磨擦?xí)r相互間所產(chǎn)生吸引，并相互擴(kuò)散，形成動(dòng)態(tài)保護(hù)層，在機(jī)械自身的變溫、變壓和機(jī)件摩擦力的作用下，與機(jī)件表面的接觸點(diǎn)的壓力超過(guò)其屈服限值時(shí)，它獨(dú)特的分子結(jié)合力，以擴(kuò)散固化“焊接”的方式重新塑造金屬表面，將動(dòng)態(tài)保護(hù)層轉(zhuǎn)化為固體附著體，形成完好如新的修復(fù)面，顯著的增加金屬表面的密度。令它光滑、強(qiáng)硬，最大限度減少磨擦、磨損。從而達(dá)到環(huán)保、節(jié)能、延長(zhǎng)機(jī)件等特殊性的功效。28可編輯版6、冷卻塔渦輪風(fēng)機(jī)冷卻塔風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)是風(fēng)量大壓力低循環(huán)冷卻水冷卻塔節(jié)能技改用水輪機(jī)替代原風(fēng)葉電機(jī)，在原揚(yáng)程泵不變的前提下利用水泵揚(yáng)程的余量通過(guò)水輪機(jī)帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)氣水熱交換達(dá)到冷卻目的，按傳統(tǒng)塔選用的泵的揚(yáng)程完全能夠承擔(dān)布水、取風(fēng)任務(wù)，既節(jié)能又環(huán)保，節(jié)電80%以上

。29可編輯版水輪機(jī)具有特點(diǎn)：1）節(jié)電、水力取風(fēng)省去了風(fēng)葉電機(jī)，耗電為零。

2）環(huán)保

、采用先進(jìn)無(wú)漂水布水器專利技術(shù)，做到無(wú)漂水、無(wú)噪音（無(wú)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)和機(jī)械震動(dòng)之噪故有綠色環(huán)保冷卻塔之稱。冷效：水力取風(fēng)是隨水壓的增減而轉(zhuǎn)速增減、風(fēng)量也隨之增減、所以水動(dòng)風(fēng)機(jī)冷卻塔的氣水比始終穩(wěn)定在最佳狀態(tài)，冷效最佳。

3）長(zhǎng)壽

、水力取風(fēng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定幾乎不需要維修，正常情況下軸承可長(zhǎng)期連續(xù)工作達(dá)5萬(wàn)小時(shí)以上。

4）安全

、

水動(dòng)風(fēng)機(jī)冷卻塔適用面廣可在防爆、高危環(huán)境安全運(yùn)行，適用于冷卻塔改造。塔型越大、經(jīng)濟(jì)意義也越大。30可編輯版7、熱軋工藝潤(rùn)滑技術(shù)對(duì)許多軋機(jī)而言，采用工藝潤(rùn)滑能降低軋制壓力、轉(zhuǎn)矩和能耗，特別是對(duì)鋼板軋機(jī)尤為重要。